Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers ontdekken bossen die de klimaatverandering kunnen weerstaan

Koude luchtpooling is een fenomeen waarbij koude lucht van bergtoppen in de onderliggende valleien valt. Credit:Melissa Pastore, US Forest Service

Hoewel het algemeen bekend is dat bergtoppen kouder zijn dan de valleien eronder, draait een nieuw onderzoek van de Universiteit van Vermont (UVM) het script om van wat we weten over bossen en klimaat.



De studie, gepubliceerd in Ecology and Evolution , onderzoekt bossen waar sprake is van 'cold air pooling', een fenomeen waarbij koude lucht op grotere hoogte naar lager gelegen valleien afvloeit, waardoor de verwachte temperaturen (warm aan de onderkant en koud aan de top) die typisch voorkomen in bergachtige gebieden, worden omgekeerd. Dat wil zeggen dat de luchttemperatuur daalt met de afdaling van berg naar vallei.

"Bij temperatuurinversies zien we ook vegetatie-inversies", zegt hoofdonderzoeksauteur en voormalig UVM-postdoctoraal onderzoeker Melissa Pastore. "In plaats van meer soorten die de voorkeur geven aan koude, zoals sparren en sparren, vonden we ze op grotere hoogten, precies het tegenovergestelde van wat we verwachten."

En het effect op deze ecosystemen is aanzienlijk:"Deze bundeling van koude lucht structureert het bos fundamenteel", zegt Carol Adair, co-auteur van het onderzoek en UVM-professor.

Dit inzicht "kan bosbeheerders helpen bij het prioriteren en beschermen van gebieden met frequente en sterke bundeling van koude lucht om koudeminnende soorten te behouden naarmate het klimaat warmer wordt", zegt Adair.

De onderzoekers keken gedurende twee jaar naar drie beboste locaties in New England, variërend van het ondiepe, kraterachtige Nulhegan Basin van het noordoostelijke koninkrijk van Vermont tot de hogere toppen en diepere valleien van de Green Mountains. Ze verzamelden gegevens over de soorten bomen die aanwezig waren op hoogtetransecten en hielden de temperatuur elk uur in de gaten.

De onderzoekers ontdekten dat, in plaats van dat het een incidenteel nachtelijk seizoensverschijnsel is waar historisch gezien van wordt uitgegaan, het verzamelen van koude lucht regelmatig voorkomt, het hele jaar door, tot ver in de uren met daglicht, zegt Adair. Het fenomeen deed zich voor op elke plek die ze bestudeerden, maar was het sterkst op de plek met het ondiepste hoogteverschil.

Toevluchtsoord in een veranderend klimaat

Locaties waar dit fenomeen voorkomt, kunnen essentieel blijken voor natuurbehoudsinspanningen gericht op het behoud van aan de koude aangepaste soorten, zelfs als het grotere klimaat warmer wordt, merkt Pastore op. "Deze gebieden waar koude lucht wordt verzameld, kunnen waardevolle doelwitten zijn voor kleine gebieden die een toevluchtsoord bieden tegen de klimaatverandering; het zijn gebieden die kunnen worden gebufferd of zelfs losgekoppeld van de klimaatverandering, en ze herbergen aan de koude aangepaste soorten. waarvan we weten dat ze kwetsbaar zijn."

Ze voegt eraan toe dat het behoud van dergelijke locaties soorten voldoende tijd kan bieden om zich aan te passen aan de klimaatverandering, door te migreren of door genen te mengen met buren om eigenschappen aan te nemen die nodig zijn om te overleven in een warmere wereld.

Op deze manier zegt Pastore:"Deze koude leefgebieden kunnen als springplank voor sommige soorten fungeren en ze tegen die tijd kopen."

Het behoud van dergelijke locaties kan ook praktische toepassingen hebben, zegt Adair, "inclusief koolstofopslag en kleinschalige recreatiemogelijkheden", eraan toevoegend dat koudeminnende naaldbomengemeenschappen de neiging hebben om meer koolstof op te slaan dan loofbomen, en dat bosbodems dit ook kunnen vasthouden. langer vocht – belangrijk tijdens periodes van extreme regen.

Het verzamelen van koude lucht is historisch en anekdotisch elders waargenomen, zegt Adair, maar deze studie is de eerste die dit in deze mate kwantificeert op veel locaties onder het bladerdak, en er is meer onderzoek gepland om de temporele en geografische omvang ervan te onderzoeken. P>

Het bundelen van koude lucht is geen wondermiddel, waarschuwt Pastore. Deze bossen zullen nog steeds opwarmen – ik wil zeker niet zeggen dat dit volkomen veilige havens zijn, omdat daar ook klimaatverandering zal plaatsvinden – maar het zou langzamer kunnen gaan, en misschien zullen soorten die anders in een warmer klimaat zouden verdwijnen, dat wel doen. langer op deze locaties blijven."

Het onderzoek is zeer relevant in een veranderend klimaat, omdat ecologen proberen te modelleren wat er kan gebeuren met soorten die koude omstandigheden vereisen. "Als je dit proces niet in je model hebt", zegt Adair, "zul je missen dat er gebieden zijn waar koudeminnende soorten kunnen blijven bestaan ​​en dat nog steeds doen."

Het werk was een hoopvolle verandering van tempo, zegt Adair. "Ik ben enthousiast over het feit dat dit in zekere zin goed nieuws is:deze gebieden kunnen ervoor zorgen dat aan de koude aangepaste soorten blijven bestaan." Ze voegt eraan toe:"Veel van mijn onderzoek vertelt mensen waarom slechte dingen gebeuren, dus dit is leuk. Het is niet allemaal goed nieuws, maar het is wel goed nieuws. Deze plaatsen bestaan. We kunnen ze gebruiken. Ze zijn belangrijk. Ze zijn duidelijk bezig met het structureren van bossen."

Meer informatie: Melissa A. Pastore et al., Frequente en sterke verzameling van koude lucht stimuleert de samenstelling van gematigde bossen, Ecologie en evolutie (2024). DOI:10.1002/ece3.11126

Journaalinformatie: Ecologie en evolutie

Aangeboden door Universiteit van Vermont